Python从0到100(四十三):数据库与Django ORM 精讲

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一、后端开发离不开数据库
在Web开发的浩瀚世界中,后端开发是构建系统架构的核心。而数据库,无疑是后端开发中不可或缺的一部分。它像是一个巨大的仓库,存储着系统运行所需的所有数据,比如用户的个人信息、订单详情、文章内容等等。今天,我们就来聊聊后端开发中的数据库操作,以及如何使用Python和Django框架来简化这一过程。
真实的系统 就应该返回真实的 订单信息。 那么服务端从哪里获取真实的订单信息呢? 像 订单信息 这些数据通常就是保存在数据库里面的。后端开发基本都需要操作数据,包括数据的 **存储、查询、修改、删除。**通常,这些都是通过数据库来完成的。目前业界最广泛使用的数据库还是:关系型数据库。
关系型数据库系统,常用的开源数据库有 mysql 和 postgresql。建议大家实际工作中使用的时候,使用上面这两种。
但是上面这些数据库,都需要我们安装数据库服务系统 和 客户端库,比较麻烦,现在我们先使用另一种更简单的 数据库 sqlite。sqlite 没有 独立的数据库服务进程,数据操作被做成库直接供应用程序调用。 Django中可以直接使用,无须先搭建数据服务。
后面我们要使用mysql 等其他数据库 只需修改一些配置就可以了。
我们可以看到setting文件中,我们就是使用的splite数据库:

1.创建数据库
项目中数据库的配置在 bysms/settings.py 中,这里:
# Database
# https://docs.djangoproject.com/en/2.0/ref/settings/#databasesDATABASES = {'default': {'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3','NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),}
}
大家可以发现,我们使用命令创建的项目, 缺省就是使用 sqlite。 而且对于的数据库文件,缺省的文件名是 db.sqlite3 , 就在项目的根目录下面:

虽然,我们已经存在这个文件啦,但是其中并没有写入一些表格之类的数据,所以说我们还需要执行命令,创建其中的数据。
首先我们需要创建数据库,执行如下命令:
python manage.py migrate
就会在 项目的根目录下面 生成一个配置文件中指定的数据库文件 db.sqlite3。并且 会在其中创建一些表。

2.下载数据库工具sqlite studio
虽然MySQL和PostgreSQL功能强大,但在开发初期,SQLite因其轻量级和无需单独部署数据库服务的特点,成为了快速开发和原型设计的理想选择。Django框架内置了对SQLite的支持,使得开发更加便捷。
要知道里面是什么样子的文件,我们需要下载sqlite 数据库工具:sqlitestudio(点击蓝色字体进入链接)

下载后解压即可, 运行该工具, 然后打开上面的 文件 db.sqlite3
将我们的数据库文件添加到sqlitestudio中,打开。



这些表都是 Django缺省设置中, 需要的一些 基本表。
包括: 用户表 auth_user, 登录会话表 django_session 等等。

3.Django中的数据库配置
在Django中,数据库的配置非常简洁。通过settings.py文件中的DATABASES设置,我们可以轻松地切换不同的数据库后端。以SQLite为例,配置如下:
DATABASES = {'default': {'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3','NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),}
}
这段代码指定了Django使用SQLite作为数据库后端,并定义了数据库文件的位置。
二、什么是 ORM
Django 里面, 数据库表的操作,包括 表的定义、表中数据的增删改查,都可以通过 Model 类型的对象进行的。
通常,在Django中:
-
定义一张数据库的表 就是定义一个继承自 django.db.models.Model 的类
-
定义该表中的字段(列), 就是定义该类里面的一些属性
-
类的方法就是对该表中数据的处理方法,包括 数据的增删改查
1. ORM的优势
使用ORM,我们无需编写SQL语句,而是通过Python代码来定义数据模型和执行数据库操作。这不仅提高了开发效率,还增强了代码的可读性和可维护性。
2. 定义数据模型
在Django中,定义数据模型非常简单。我们只需要在models.py文件中创建继承自Model的类,并定义相应的字段即可。例如:
from django.db import modelsclass Customer(models.Model):name = models.CharField(max_length=200)phonenumber = models.CharField(max_length=200)address = models.CharField(max_length=200)
三、定义我们的数据库表
我们开发系统,需要定义我们需要的数据库表。
1.创建common应用目录
首先,我们再创建一个名为common的应用目录, 里面存放我们项目需要的一些公共的表的定义。
进入项目根目录,执行下面的命令。
python manage.py startapp common


就会创建一个目录名为 common, 对应 一个名为 common 的app,里面包含了如下自动生成的文件。
common/__init__.pyadmin.pyapps.pymigrations/__init__.pymodels.pytests.pyviews.py
Django是通过定义类来定义数据库表的。所以,我们要定义数据库的表,无需执行sql语句,只需要在app目录下面 定义特殊的类就可以了。数据库表的定义,一般是放在app目录中的 models.py里面的。
2.修改业务表
打开 common/models.py,发现里面是空的,因为我们还没有定义我们的业务所需要的表。
我们修改它,加入如下内容:
from django.db import models
class Customer(models.Model):# 客户名称name = models.CharField(max_length=200)# 联系电话phonenumber = models.CharField(max_length=200)# 地址address = models.CharField(max_length=200)

这个 Customer 类继承自 django.db.models.Model, 就是用来定义数据库表的。
里面的 name、phonenumber、address 是该表的3个字段。
定义表中的字段 就是定义一些静态属性,这些属性是 django.db.models 里面的各种 Field 对象,对应不同类型的字段。
比如这里的3个字段 都是 CharField 对象,对应 varchar类型的数据库字段。
后面的参数 max_length 指明了该 varchar字段的 最大长度。
Djanog 有很多字段对象类型, 对应不同的类型的数据库字段。
四、创建数据库表
定义好表以后,我们怎么真正去创建数据库表呢?
1.配置内容
首先我们需要告诉Django: 我们的 common 应用中 需要你关注, 因为其中包含了 数据库Model的定义。
在项目的配置文件 settings.py 中, INSTALLED_APPS 配置项 加入如下内容:
INSTALLED_APPS = ['django.contrib.admin','django.contrib.auth','django.contrib.contenttypes','django.contrib.sessions','django.contrib.messages','django.contrib.staticfiles',# 加入下面这行'common.apps.CommonConfig',
]
‘common.apps.CommonConfig’ 告诉 Django , CommonConfig 是 common/apps.py 文件中定义的一个应用配置的类。
是这样的
class CommonConfig(AppConfig):name = 'common'

CommonConfig 是 AppConfig的 子类, 就表示这个是应用的配置类。
这里 name = ‘common’ , name 是用来定义 应用的python模块路径的。 这里就是说 应用 模块路径为 common 。
2.执行创建命令
Django知道了我们的 common 应用, 我们可以在项目根目录下执行命令:
python manage.py makemigrations common
得到如下结果:

这个命令,告诉Django , 去看看common这个app里面的models.py ,我们已经修改了数据定义, 你现在去产生相应的更新脚本。
执行一下,会发现在 common\migrations 目录下面出现了0001_initial.py, 这个脚本就是相应要进行的数据库操作代码。

3.重新定义数据库
随即,执行如下命令,也就是我们之前定义数据库的命令:
python manage.py migrate

就真正去数据库创建表了。
用 sqlitestudio 查看数据库,发现创建了一张名为 common_customer的表,如下:

其中 3 个字段就是我们上面定义的 Customer 类里面的 name、phonenumber、address 属性名。多出来的 id 字段是该表的主键, 是Django自动帮我们添加的。
4.添加空表
在model里面再加入qq,使其为空表:

重新执行创建命令:
python manage.py makemigrations common


最后在执行migrate:

得到我么的qq新表:

五、Django管理员设置
1.创建管理员账号
Django提供了一个管理员操作界面可以方便的 添加、修改、删除你定义的 model 表数据。
首先,我们需要创建 一个超级管理员账号。进入到项目的根目录,执行如下命令,依次输入你要创建的管理员的 登录名、email、密码。
d:\projects\bysms>python manage.py createsuperuser
Username (leave blank to use 'byhy'): byhy
Email address: byhy@163.com
Password:
Password (again):
Superuser created successfully.

创建后进入我们的数据库工具,打开user,会发现我们刚才输入的账号和密码,在这里密码是进行加密的:

然后我们需要修改应用里面的 管理员 配置文件 common/admin.py,注册我们定义的model类。这样Django才会知道。
from django.contrib import adminfrom .models import Customeradmin.site.register(Customer)
然后需要重新启动一下服务器,这个地方大家如果不太懂的话可以看本专栏的第二节课 :Python Web开发二:Django的安装和运行

2.访问登录网站
好了,现在就可以访问 http://127.0.0.1:8080/admin/ ,输入刚才注册的用户密码登录。

登录后可以看到如下界面。这里面是目前系统中可以修改的表。

3.添加用户
然后我们可以点击添加user,去添加新的用户:

此时打开数据库,我们就会发现,又给我们增添了一条用户信息:

4.添加功能
我们看到我们的界面中,现在只有两个功能,没有customer,

如果想要添加的话,需要将代码加入到models文件中:
from django.contrib import admin
admin.site.register(Customer)

此时,如果服务器终止了,我们需要重启服务器,然后刷新界面,就会得到我们下面的新的功能:
5.添加客户
同时我们也可以添加客户:

此时在我们的数据库中,我们就可以看到我们新添加的客户信息:

可以说是非常的方便,如果你也是一步一步做下来的话,真的会非常有成就感嗷~
通过上述步骤,我们不仅了解了后端开发中数据库的重要性和使用方法,还学习了如何通过Django框架简化数据库操作,并通过ORM技术提高开发效率。希望这篇文章能帮助你在Python Web开发的道路上更进一步。
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